专利名称：磁场电刷镀的附加磁场装置的制作方法
磁场电刷镀的附加磁场装置
本发明涉及电刷镀装置技术领域，具体地说是一 种磁场电刷镀的 附加磁场装置。 [技术背景]
电刷镀是一种从电镀，也即槽镀发展起来的，利用电化学原理在 导电工件进行金属离子沉积形成镀层的新技术，是五种基本金属维修 技术焊接、喷涂、电镀、电刷镀、粘接之一，主要用于机械零部件 表面的修复、强化防腐、需特殊功能改性等，由于电刷镀具有成本 低，设备简单，工艺灵活，操作简便，低污染等特点，电刷镀的应用 随着其技术的优越性被越来越多的行业所重视，并在实践应用中得到 证明，纳米电刷镀、复合电刷镀、脉冲电刷镀、磁场电刷镀等电刷镀 技术也随着应用的需求而发展起来，其中磁场电刷镀具有刷镀速度 快，镀层质量高的优点。 [发明内容]
本发明的目的是克服现在技术的不足，在电刷镀设备中附加磁场 装置，以提高磁场电刷镀刷镀速度及其刷镀质量。
为实现上述目的，设计一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征 在于上铁氧体(1)与下铁氧体(r )等距离平行，上铁氧体(1)
与下铁氧体(r )之间左侧处连接一块垂直的铁氧体(6)，构成u 型磁通路框架，上铁氧体(i)下部右端固定连接上永磁体(2)，下 铁氧体(r )上部右端连接下永磁体(2')，上、下永磁体之间形
成N、 S极，上、下永磁体之间的高度为磁隙高度，刷笔(3)位于 上、下永磁体之间，刷笔(3)上部连接供液装置(4)，刷笔(3) — 端连接电源(5)，刷笔(3)与下永磁体(2')之间为工件(7)，工 件(7) —端连接电源(5)。所述的铁氧体采用软磁材料，如钕铁硼。 所述的磁隙中磁感应强度为4500gauss 1500gauss。所述永磁体和铁
氧体的长宽高尺寸的技术要求为永磁体宽度^最大工件有效刷镀长 度的1.2倍；铁氧体宽度二永磁体的宽度；永磁体长度^最大工件有效 刷镀宽度的1.2倍；铁氧体长度》永磁体长度的2倍；磁隙高度^最 厚工件厚度与刷笔高度总和的2. 2倍。
与现有技术相比，本发明结构简单，安装灵活，提高了磁场电刷 镀的速度，且刷镀质量高。 [
]
图l是本发明的结构示意图。
图2中(a) 、 (b)是本发明中永磁体和铁氧体的长、宽、高尺寸 之间的相互关系示意图。
指定图1为摘要附图。
参见图1， 1为上铁氧体；l，为下铁氧体；2为上永磁 体；2'为下永磁体；3为刷笔；4为供液装置；5为电源；6 为垂直的铁氧体；7为工件。 [具体实施方式
]
下面结合实例对本发明作进一步说明，这种工艺技术对本专业的 人来说还是是比较清楚的。
上铁氧体1与下铁氧体大小一致，且上铁氧体1与下铁氧体i'
等距离平行，上铁氧体i与下铁氧体r之间靠近左侧处固定连接一块
垂直的铁氧体6，构成U型磁通路框架，铁氧体采用软磁材料FeA， 并结合永磁材料钕铁硼作为永磁体形成磁场源组装成磁场装置，即上
铁氧体i下平面右端固定连接上永磁体2，下铁氧体r上平面右端固
定连接下永磁体2'，使钕铁硼永磁体置于U型框架内表面靠开口端的 位置，上、下两块钕铁硼永磁体大小一致，且两块钕铁硼永磁体之间 的关系为N、 S极相对应，参见图l。
整个磁场装置的相互尺寸关系为磁场源和磁路框架的尺寸要根 据刷镀工件7的尺寸，所用刷笔3的尺寸，电刷镀液供液装置4末端 占用空间的大小，刷笔3和供液装置4末端运动空间的尺寸要求而确 定；磁隙，即两块钕铁硼之间的空隙，高度主要有由刷笔3尺寸决 定；磁场水平尺寸主要有刷镀工件7的尺寸决定，具体来说，永磁体 和铁氧体的长宽高尺寸之间的相互关系为永磁体宽度》最大工件有 效刷镀长度的1.2倍；铁氧体宽度=永磁体的宽度；永磁体长度^最大 工件有效刷镀宽度的1.2倍；铁氧体长度^永磁体长度的2倍；磁隙 高度^最厚工件厚度与刷笔高度总和的2.2倍，其中上、下铁氧体的 长度即为磁路长度，参见图2。
该磁场装置能够放置于电刷镀设备的腔体中，且不影响正常电刷 镀过程的实现，该装置所形成的磁场能够涵盖刷笔，工件和供液系统 的一部分，而且保证较高的磁感应强度，除此以外，该磁场装置还具 有磁感应强度和装置位置可以调整的特点，磁感应强度的大小通过调
节刷镀工件7与磁场源之间的位置关系而调整，磁隙中磁感应强度变 化范围为4500gauss到1500gauss。
刷镀时，磁场电刷镀的刷镀方向与磁力性方向呈平行关系，所用 的电刷镀液可以是普通的电刷镀液，也可以是添加了各种有机、无机 粒子的复合电刷镀液，这些有机、无机粒子的粒度可以是纳米的，也 可以是微米的。
磁场电刷镀工艺与普通电刷镀工艺一致，工艺流程一般为电净 —清洗一活化一清洗一活化一清洗一无电擦拭一预镀—刷镀—镀后处理。
与其他条件完全相同的普通电刷镀相比，附加了磁场装置后，可 以明显提高刷镀层的厚度，大约增加一倍，明显减少镀层表面的空 隙，提高了镀层表面的平整度。
刷镀时，磁感应强度的大小可以通过调节刷镀工件7与磁场源之 间的位置关系而调整，磁场的影响随着磁感应强度的升高而增加。
例l
采用普通电刷镀设备，加装磁场装置后，在A3钢表面刷镀快速镍 镀层，工件表面磁感应强度为4000guass，工艺流程为ltt电净一蒸馏 水冲洗一2#活化液活化一蒸镏水冲洗一3#活化液活化一蒸馏水冲洗一 无电擦拭一预镀层一刷镀镀层一镀后处理，刷镀时间和速度等参数一 致的条件下，与无磁场刷镀结果相比，镀层厚度增加一倍，镀层表面 空隙显著减少，平整度明显提高。
例2
采用普通电刷镀设备，加装磁场装置后，在A3钢表面刷镀快速镍 复合纳米氧化锆镀层，工件表面磁感应强度为4000guass，工艺流程为 1#电净一蒸馏水冲洗一2#活化液活化一蒸馏水冲洗一3#活化液活化一 蒸馏水冲洗一无电擦拭一预镀层一刷镀镀层一镀后处理，刷镀时间和 速度等参数一致的条件下，与未附加磁场装置的刷镀结果相比，镀层 厚度增加接近一倍，镀层表面空隙显著减少，平整度明显提高。
例3
采用普通电刷镀设备，加装磁场装置后，在A3钢表面刷镀快速镍 镀层，工件表面磁感应强度为2300guass，工艺流程为1#电净一蒸馏 水冲洗一2#活化液活化一蒸馏水冲洗一3#活化液活化一蒸馏水冲洗一 无电擦拭一预镀层一刷镀镀层一镀后处理，刷镀时间和速度等参数一 致的条件下，与未附加磁场装置的刷镀结果相比，镀层厚度明显增 加，镀层表面空隙减少，平整度提高。
例4
采用普通电刷镀设备，加装磁场装置后，在A3钢表面刷镀Ni-W-P/PTFE复合镀层，工件表面磁感应强度为4000 Guass，工艺流程为1# 电净一蒸馏水冲洗一2#活化液活化一蒸馏水冲洗一3#活化液活化一蒸 馏水冲洗一无电擦拭一预镀层一刷镀镀层一镀后处理，刷镀时间和速 度等参数一致的条件下，与未附加磁场装置的刷镀结果相比，镀层厚 度增加接近一倍。
权利要求
1、一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在于上铁氧体(1)与下铁氧体(1’)等距离平行，上铁氧体(1)与下铁氧体(1’)之间左侧处连接一块垂直的铁氧体(6)，构成U型磁通路框架，上铁氧体(1)下部右端固定连接上永磁体(2)，下铁氧体(1’)上部右端连接下永磁体(2’)，上、下永磁体之间形成N、S极，上、下永磁体之间的高度为磁隙高度，刷笔(3)位于上、下永磁体之间，刷笔(3)上部连接供液装置(4)，刷笔(3)一端连接电源(5)，刷笔(3)与下永磁体(2’)之间为工件(7)，工件(7)一端连接电源(5)。
2、 如权利要求1所述的一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在 于所述的铁氧体采用软磁材料，如钕铁硼。
3、 如权利要求1所述的一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在 于所述的磁隙中磁感应强度为4500gauss 1500gauss。
4、 如权利要求1所述的一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在 于所述永磁体和铁氧体的长宽高尺寸的技术要求为永磁体宽度 ≥最大工件有效刷镀长度的1.2倍；铁氧体宽度=永磁体的宽 度；永磁体长度≥最大工件有效刷镀宽度的1.2倍；铁氧体长度≥永磁体长度的2倍；磁隙高度≥最厚工件厚度与刷笔高度总和 的2.2倍。
全文摘要
本发明涉及电刷镀装置技术领域，具体地说是一种磁场电刷镀的附加磁场装置，其特征在于上铁氧体与下铁氧体等距离平行，上铁氧体与下铁氧体之间左侧处连接一块垂直的铁氧体，构成U型磁通路框架，上铁氧体下部右端固定连接上永磁体，下铁氧体上部右端连接下永磁体，上、下永磁体之间形成N、S极，上、下永磁体之间的高度为磁隙高度，刷笔位于上、下永磁体之间，刷笔上部连接供液装置，刷笔一端连接电源，刷笔与下永磁体之间为工件，工件一端连接电源。与现有技术相比，本发明结构简单，安装灵活，提高了磁性电刷镀的速度，且刷镀质量高。
文档编号H01F13/00GK101202147SQ20071004800
公开日2008年6月18日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年11月8日
发明者刘延辉, 周细应, 杨旭东 申请人:上海工程技术大学